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机器人行走轨迹离线编程系统

作　者: 吕宝
导　师: 王滨
学　校: 沈阳大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 机器人三维模型 OpenGL 离线编程图形仿真
分类号: TP242
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 62次
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内容摘要

在近现代工业领域上，焊接技术智能化已成为焊接界研究的新话题[1]，从机器人的发展趋势来看，弧焊机器人的离线编程技术成为未来几十年重点研究的新技术之一。本文是采用UG NX4.0系统对弧焊机器人进行整体的模型装配，并建立三维运动仿真模型，采用VC++6.0进行编程的方法，建立连杆坐标系下的弧焊机器人运动学模型。机器人行走轨迹离线编程系统进行研究开发的重点是基于OpenGL在VC软件平台上建立三维模型仿真技术，三维图形仿真的基础是在微机上建立变位机和机器人的运动学模型及几何模型，然后通过二次开发建模方式，在VC环境下利用OpenGL开发工具在计算机上的三维模型进行仿真测试，并检验离线编程的正确性。通过建立三维模型，在计算机上进行三维运动仿真，通过在线逼真显示现实中机器人正常工作的过程，以便核对机器人是否按程序做出正确的行走路径，如果出现差错，还可以及时修改程序，减少编程机器人所需的时间与成本费。同时运用数学方法，降低机器人运动过程发生碰撞的可能性。基于三维图形的仿真，开发一个路径规划软件，能直观规划机器人工作路径。通过计算机与机器人连接，利用本文研究的离线编程技术做实验。实验表明:本文设计的离线编程仿真系统，为了让操作者方便，节省机器人离线编程时间和降低成本的浪费，利用在VC环境下显示机器人的模型，然后完成对机器人的模型运动控制、行走轨迹的离线编程、计算机离线编程界面示教和计算机上仿真实现的过程。

全文目录

论文摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-17
  1.1 引言  9-12
  1.2 机器人离线编程概述  12-16
    1.2.1 离线编程系统的结构  12-14
    1.2.2 离线编程发展概况  14-16
  1.3 本文课题概况及研究内容  16-17
2 机器人 CAD 模型设计  17-19
  2.1 实验机器人  17-18
  2.2 机器人 CAD 模型  18-19
3 机器人三维建模及人机界面设计  19-27
  3.1 机器人三维模型的显示  19-22
    3.1.1 几何模型显示  19-20
    3.1.2 显示机器人模型  20-22
  3.2 离线编程人机界面系统设计  22-27
    3.2.1 人机界面系统功能设计  22
    3.2.2 示教人机界面设计  22-24
    3.2.3 焊缝信息提取界面设计  24-25
    3.2.4 焊枪姿态调整界面设计  25-27
4 离线编程中的行走轨迹路径规划  27-41
  4.1 焊缝及焊枪的位姿模型  28-33
    4.1.1 焊缝位姿模型  28-31
    4.1.2 焊枪位姿模型  31-33
  4.2 焊缝焊接位置的规划  33-39
    4.2.1 焊枪位姿的规划  35-37
    4.2.2 协调路径规划  37-39
  4.3 本章小结  39-41
5 离线编程的运动仿真  41-48
  5.1 运动仿真  41-45
  5.2 碰撞检测  45-47
  5.3 本章小结  47-48
6 离线编程语言转换和系统文件组成  48-60
  6.1 离线编程语言转换  48-54
    6.1.1 PDL2 程序简介  48-51
    6.1.2 语言转换  51-54
  6.2 系统文件组成及文件格式  54-60
7 实验  60-66
  7.1 实验条件  60-61
  7.2 实验步骤  61
  7.3 机器人工作程序  61-62
  7.4 实验结果  62-65
  7.5 本章小结  65-66
8 结论  66-68
参考文献  68-72
在学期间研究成果  72-74
致谢  74-75

机器人行走轨迹离线编程系统

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